结论与体会
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发布时间：2022-04-25 13:17
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时间：2022-07-08 09:32
针对注浆截水帷幕而言，影响帷幕质量的因素有钻孔质量、注浆孔的封孔质量、注浆管材、注浆材料、注浆参数、机械设备配套、劳动力组织以及施工人员的素质和责任心等。在帷幕设计与施工中，只有不断深入研究并解决好各种影响因素，才能提高帷幕质量，确保帷幕效果。
（1）钻孔质量
钻孔质量包括钻孔深度、钻孔垂直度和钻孔间距等三个主要指标的控制。
钻孔深度对帷幕施工有效深度有着重要影响，对于袖阀式注浆工艺，若注浆芯管无法进入或无法下到孔底，那么帷幕深度将受到很大的影响，对越秀站基底水平截水帷幕下管深度进行统计，如图10-34。
图10-34 下管深度影响频度图
由下管深度影响频度图可知，一般情况下注浆芯管能下到注浆管孔底，但也有部分注浆孔下不到孔底，一般为1～2 m，因而为提高帷幕质量，确保帷幕效果，在工程要求极高的条件下，建议帷幕深度宜超过计算帷幕深度1～2m。
钻孔垂直度主要是通过下入套管控制，若钻孔垂直度控制不好，将会造成芯管下入困难，无法满足注浆要求。对此，在钻孔施工中，一定要对施工人员进行技术交底和培训，以及素质教育，提高钻孔水平和钻孔作业的责任心。
钻孔间距是影响注浆成败的关键因素之一。和设计钻孔间距相比，若钻孔间距过大，那么按设计的扩散半径进行注浆，必然会造成部分区域未被注浆固结，从而形成注浆盲区，给以后的开挖施工带来隐患；若钻孔间距过小，则按设计的扩散半径进行注浆，必然会形成部分区域的超量加固，一则造成注浆材料的浪费，二则超量注浆会引起地表隆起，形成危害，三则会影响临近孔的正常注浆。当然，通过注浆技术也能解决钻孔间距偏差这一问题，但若钻孔间距偏差的孔数越多，解决的难度也就大一些。因此，强调钻孔间距的控制是提高注浆质量的基本。统计分析绘制益田站注浆孔孔位偏差比率分布图，如图10-35所示。
图10-35 注浆孔孔位偏差比率分布图
由注浆孔孔位偏差比率分布图来看：
1）规范规定注浆孔布设孔位误差应为± 10cm以内，该工程孔位偏差范围在± 10cm以内的比率占86.4%，总体是好的，但孔位偏差超过± 10cm的比率仍占13.6%，这部分孔位对注浆施工质量会产生一定的影响。
2）对于孔位偏差为［0，5］，（5，10］，（10，＋∞）的比率高于对应的［-5，0），［-10，-5），（-∞，-10）的比率，可以说明在钻孔布设中有意放大布设间距。
综合分析益田站和越秀公园站帷幕工程的注浆孔布设偏差的统计情况，作者认为在今后施工中应在以下几个方面进行控制，以保证规范化施工。
1）加强放线质量，严禁现场技术人员有意放大注浆孔间距，应严格按照设计进行技术交底和放线。
2）在基坑周围施作帷幕，宜将帷幕划分为几个施工区域，以每个区域20～30m为宜，这样，有利于孔位编号和钻孔施工中误差纠正；在基坑底部施工基底水平帷幕时，宜将短距离方向作为排，这样每排孔数较少，可有效地减少误差。
3）现场钻孔人员对钻孔应定位、复测，确保钻孔位置的准确。当遇到管线影响时，应立即通知技术人员进行处理，钻孔人员不得随意调整孔位。
（2）封孔质量
封孔质量的好坏直接影响着注浆施工的顺利进行与否。分析广深地区的地质状况，一般情况下地表以下3m范围内为素填土或杂填土层，这样，若封孔质量较差时，浆液易沿封孔料进入到上部孔隙较大的素填土层，直到浆液固化强度升高后，情况才得以改善；若无止浆岩墙或岩墙质量稍差时，浆液甚至会挤开岩墙跑到路面上，形成跑浆现象。因而，经过现场试验，建议无论是采用套壳料还是封孔材料，一般在注浆孔孔口以下3m范围内应采用水泥砂浆封填，以确保帷幕施工效果。
（3）注浆管材
在益田站帷幕注浆施工中采用传统的袖阀管注浆管材（SX 地基处理管）和配套的SX-E注浆花管（两端含皮碗式止浆塞），满足分段注浆施工。SX地基处理管为钙质聚丙烯材料，外壁加筋，长度每节33.3cm，采用丝扣连接。在越秀站帷幕注浆施工采用新型的袖阀管材（聚乙烯塑料管）和台阶式止浆塞，满足分段注浆施工。注浆管每节4 m，采用丝扣管箍连接。
比较这两种管材和止浆系统，作者认为：
1）SX地基处理管材质较好，硬度大，不易变形，但价格贵，连接次数多，易出现串浆现象。
（2）新型聚乙烯管单根长度长，连接次数少，减少了连接点，降低串浆发生概率，价格便宜，仅为SX地基管的一半左右，但材质较差，硬度较加筋的SX管差，易变形，易出现下不进芯管现象。
3）皮碗式止浆塞止浆性能好，使用中阻力小，提管容易，出现返浆现象较少，但宝塔头加工较复杂，成本较高。
4）台阶式止浆塞性能较好，止浆配套结构加工容易，造价低，但使用中阻力大，易出现返浆和卡管现象。
（4）注浆材料
在截水帷幕施工中，作者认为采用单液浆进行该工程的注浆截水帷幕施工，其作用效果不明显，可靠性不高。为保证帷幕的施作质量，应采用普通水泥-水玻璃双液浆进行注浆截水帷幕施工，其主要原因是：
1）从经济角度考虑，帷幕设计厚度较小，双液浆凝胶时间可*，在较短时间内即可胶凝，从而达到注浆的可控域性，易形成设计的均匀帷幕；而单液浆凝胶时间长，浆液沿裂隙可长距离流动，较难形成均匀帷幕。
2）双液浆在短时间内胶凝，受地下水稀释作用影响较小，可确保动水条件下的凝胶，更有利于保证在丰富的地下动水条件下截水帷幕的施作质量；而单液浆在丰富的地下动水作用下，凝胶化性能会受到影响，裂隙只能靠水泥颗粒的填充作用有所改善，很难达到裂隙的填充密实，因而可靠性不高。
3）双液浆的短时间胶凝可保证注浆后立即进行桩基开挖施工的强度要求，对工期十分有利；而单液浆需要在注浆完成28天后方可进行桩基开挖施工，对工期十分不利。
（5）注浆参数
1）凝胶时间。采用双液浆进行帷幕施工，为达到堵水目的，应尽量采用短凝胶时间，但应以保证工艺的顺利实施为前提，因而应根据管路长短，测算最短凝胶时间，综合考虑施工人员对注浆工艺的熟悉程度，确定浆液的凝胶时间和双液浆的配比。
2）注浆速度。注浆速度的选取主要取决于注浆加固的目的、注浆材料的种类、注浆机械的特点、地层的吸浆能力，以及施工工期要求。现场采取20～30L/min的注浆速度，经现场施工证明是十分合理的。
3）注浆终压。在该工程注浆帷幕施工中，由于基坑东北侧下伏一三角形破碎带，其他多为残积层，而注浆压力随着地层的不同而不同。通过现场施工，结合监控量测，确定了1～1.5MPa的注浆终压，在吸浆能力较强的地段，1～1.2MPa即可满足要求，在吸浆能力差的地段，可适当增大压力至1.5MPa。
4）扩散半径。施工中采用0.6 m的扩散半径。从开挖取样来看，在破碎带中，浆液主要通过渗透作用填充裂隙，裂隙填充密实，固结体强度较高，能够满足堵水要求；在残积层和粉质粘性土中，浆液主要靠劈裂作用形成劈裂脉而固结土体，降低地层的渗透性，劈裂脉脉粗一般为5～8mm，因而对于粉质粘性土和残积层，在采用水泥-水玻璃双液浆的条件下，其设计扩散半径一般不宜大于60cm，否则将会严重地影响帷幕效果。若要提高扩散半径，或工程要求较高时，宜采用超细水泥-水玻璃双液浆。
5）溢浆孔间距。对砂层、粉质粘性土层、残积层或破碎带注浆，浆液的扩散能力和作用机理不同，对于粉质粘性土层和残积层，主要是利用劈裂作用形成截水帷幕。利用劈裂作用形成的截水帷幕，其可靠程度主要取决于劈裂作用所形成劈裂脉的结构型式。劈裂脉的结构型式与地层内部的薄弱面（包括裂隙面、节理面、层状面等）、注浆材料、注浆压力、浆液的固结特性、注浆管的结构型式、注浆方式等因素都有关系。若形成的劈裂脉粗而疏，那么帷幕效果会差一些；若形成的劈裂脉细而密，那么将会得到很好的帷幕效果，因而在该类地层中注浆采取分段注浆比较好，且段长越短越好。目前，所采用的袖阀注浆管，溢浆孔间距为33.3cm，由现场注浆状况来看，注浆所形成的劈裂脉还是比较粗而疏的，一般脉粗为6～8mm，因而，若要获得更好的注浆效果，溢浆孔间距应适当缩短，但间距越短，其材料费用就会越高，材料的硬度也会受到一定的影响。笔者建议，溢浆孔间距宜缩短为20～25cm。
（6）注浆状况
在注浆施工过程中，当正常注浆的孔数越多，比率越高，即发生串浆、下不进芯管等现象的注浆孔数越少，那么注浆施工质量就会越好。统计该工程的注浆状况，绘制图10-36。
图10-36 注浆状况比率分布图
由注浆状况比率分布图来看，该工程的正常注浆占主要比例，比率为88.6%，是比较满意的。串浆、下不进芯管是影响注浆施工质量的两个主要因素，其影响程度为：串浆9.1%，下不进芯管2.3%，合计11.4%，这会形成注浆盲区，对帷幕的总体质量产生影响。
